吸音效果怎麼看?從吸音係數到 NRC

當我們開始尋找適合的吸音產品,進一步查看產品規格或測試報告時,往往會遇到一連串陌生的數字:125 Hz、250 Hz、500 Hz……這些數字代表什麼?吸音係數 α 又是什麼?還有吸音產品經常標示的 NRC 0.8、NRC 0.9,數字越高就一定越好嗎?

這些數據看起來專業又複雜,但背後的邏輯其實沒有想像中困難。

這一篇我們就從最基本的頻率開始,一步一步看懂吸音性能是怎麼被表示的。

周遭的聲音,不只有一種頻率

有些聲音低沉、有些聲音高亢,即使沒有接觸過聲學,實際上每天都在親身感受聲音高低的差異。

在聲學裡,聲音的高低和頻率 (Frequency) 有關,一般來說頻率較低,聽起來較低沉;頻率較高,聽起來則較高,頻率的高低會用赫茲 (Hz) 作為單位來表示。

我們生活中平常聽到的聲音通常不是由單一頻率組成,人的說話聲、音樂、空調運轉聲、窗外的交通聲等,都包含許多不同頻率的聲音成分,這些頻率以不同的強弱組合在一起,形成我們最後聽到的聲音。

如果每一個頻率都分開觀察,資料會非常龐大也不容易閱讀,在聲學分析中通常會把一段範圍內的頻率整理成不同的頻帶 (Frequency Band) 用來量測、分析與比較聲音。

因此,在聲學資料裡,我們經常會看到:125 Hz、250 Hz、500 Hz、1000 Hz、2000 Hz、4000 Hz……

這些數字不是隨意挑選的幾個頻率,而是不同頻帶的中心頻率。我們可以先把它理解成:用幾個具有代表性的頻率位置,整理原本連續而複雜的聲音資訊,關於更多頻帶的話題會在後面的段落說明。

頻率之所以會出現在吸音資料裡,是因為同一個物體面對不同頻率的聲音,吸音表現不一定相同。

一項吸音產品可能在某些頻率具有較高的吸音表現,換到其他頻率表現卻有所不同。要描述這些差異,就需要下一個重要的數值 — 吸音係數 α。

我們怎麼用數字描述吸音表現?

當我們想比較不同物體的吸音表現,只靠「吸音很好」或「吸音比較差」這樣的描述並不夠準確。聲學上會使用吸音係數 α (Alpha) 來描述試體在特定頻率與測試條件下的吸音表現。

吸音係數通常以 0 到 1 的數值表示。數值越高,代表測得的吸音表現越高。例如一項吸音產品的測試資料可能會出現:

  • 250 Hz|α = 0.35
  • 500 Hz|α = 0.65
  • 1000 Hz|α = 0.90

從這組數據可以看到,同一個受測物在不同頻率下吸音係數並不相同。

不過,看到 α = 0.90 時,要避免把它直接理解成「90% 的聲音被吸收掉了」。實際的吸音測試會依照特定的測試方法與條件進行,測得的吸音係數是用來描述試體吸音性能的數值。在混響室測試中,受到量測與計算方式、試體尺寸等因素影響,吸音係數甚至可能出現大於 1 的結果。

閱讀產品資料時,可以先掌握一個簡單的原則:吸音係數 α,是用來比較特定頻率下吸音表現的重要數值,而不是「吸掉多少聲音」的百分比。

一個頻率有一個吸音係數,換到另一個頻率數值可能又不一樣。當這些數據越來越多,逐一閱讀就不那麼直觀了。下一步,我們可以把它們放到圖表上,就能更清楚地看見吸音表現隨著頻率如何變化。

把這些數字連起來,就是吸音曲線

一整排數字雖然精確,卻不一定容易閱讀。把頻率放在橫軸 (X軸) 、吸音係數放在縱軸 (Y軸) ,再將各個頻率測得的數值依序呈現,就能形成我們常在吸音測試資料中看到的 —— 吸音曲線。

吸音曲線的價值,在於把一整組數據轉換成更直觀的圖形。閱讀時,不需要急著記住每一個數字,可以先看三件事:哪些頻率比較高?哪些頻率比較低?整體吸音表現隨著頻率如何變化?

PET 吸音板不同頻率下的吸音係數與吸音曲線圖,呈現吸音表現隨頻率變化的情形。
將不同頻率下測得的吸音係數連接起來,就能形成吸音曲線,從中觀察吸音表現隨頻率變化的趨勢。圖中為 PET 吸音板測試數據示例。

例如上圖的 PET 吸音測試數據,就能從曲線中直接看出不同頻率下的吸音表現,以及整體隨頻率變化的趨勢。一條吸音曲線提供的,不只是「吸音效果好不好」的答案,而是讓我們看見吸音表現在不同頻率下的差異。

看到實際的吸音曲線後,可能還會發現另一件事:有些測試資料只有 125 Hz、250 Hz、500 Hz、1000 Hz……;有些卻會多出 160 Hz、200 Hz、315 Hz、630 Hz 等更多數據。

這些差異並不是測試人員任意挑選不同的頻率,而和聲學資料使用的頻帶有關。

聲音的頻率,要看得多細?

前面提到,聲音包含許多不同的頻率。實際分析聲音時,我們不會把每一個 Hz 都單獨列出,而是將一段範圍內的頻率整理成不同的頻帶。

頻帶也有粗細之分。

在一般的聲學資料中,常見的方式包括全倍頻帶(Octave Band)與 1/3 倍頻帶(One-third Octave Band)。

全倍頻帶涵蓋的範圍較寬,常見的中心頻率包括:125、250、500、1000、2000、4000 Hz……。

1/3 倍頻帶則分得更細,會看到:125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000 Hz……。

PET 吸音板全倍頻與 1/3 倍頻吸音係數曲線比較。
全倍頻的頻帶較寬,適合快速掌握整體趨勢;1/3 倍頻的頻帶較細,能呈現更多頻率細節。

可以把它想像成看地圖,全倍頻帶像是先看一個區域的大致輪廓,方便掌握整體變化;1/3 倍頻帶則把畫面拉近,讓我們看見更細的頻率變化。

這也是為什麼查看吸音測試資料時,有時只會看到 125、250、500、1000 Hz……,有時卻會出現 160、200、315、400、630 Hz 等更多數字。頻率列得更多,並不代表產品的吸音效果更好,也不能單憑這一點判斷測試比較可靠。它首先告訴我們的,是這份資料用多細的頻帶來呈現吸音表現。

對一般使用者來說,不需要記住每一個中心頻率,也不需要學會頻帶的計算方式。先掌握一個概念就夠了:全倍頻帶適合快速掌握整體趨勢;1/3 倍頻帶提供更細緻的頻率資訊。當我們想進一步觀察吸音表現在不同頻率上的變化,較細的頻帶就能提供更多細節。

用一個指標,快速了解吸音表現

完整的吸音曲線可以讓我們看到不同頻率下的吸音表現,在吸音產品的規格與測試資料中,還經常會看到另一個更簡潔的指標:NRC。

NRC (Noise Reduction Coefficient) 中文常譯為降噪係數,是 ASTM C423 *註1 中使用的單一數值指標。

它的計算方式很直接:取 250、500、1000、2000 Hz 四個頻率的吸音係數,計算它們的平均值。

舉個簡單的例子,假設某個產品的吸音表現如下:

頻率250 Hz500 Hz1000 Hz2000 Hz
吸音係數α0.600.800.900.90

將四個數值相加後除以四: (0.60 + 0.80 + 0.90 + 0.90) ÷ 4 = 0.80,因此就代表這個產品的 NRC 就是 0.80 *註2。

NRC 的作用,就是把這四個頻率的吸音表現濃縮成一個容易閱讀與比較的指標,讓我們不必逐一閱讀每個頻率的數據也能快速掌握產品在這幾個頻率下的整體吸音表現。

註1 | ASTM C423 是由 ASTM International 制定的吸音測試方法,主要透過混響室中的聲音衰減變化,量測試體的吸音性能。NRC 即是此標準中使用的單一數值指標之一。

註2 | NRC 的取值方式:先將 250、500、1000、2000 Hz 四個頻率的吸音係數取平均,再依 ASTM C423 規定以 0.05 為間隔表示最終結果。例如平均值為 0.83,NRC 會表示為 0.85。

有了 NRC,為什麼還要看吸音曲線?

NRC 把 250、500、1000、2000 Hz 四個頻率的吸音表現濃縮成一個指標,讓我們可以快速比較不同產品。只是,一個平均值無法告訴我們四個頻率各自的表現。

假設現在有產品 A 與產品 B,它們所標示的 NRC 都是 0.80。假設兩者在四個頻率下的吸音係數如下表:

250 Hz500 Hz1000 Hz2000 Hz平均值
產品 A0.400.801.001.000.80
產品 B0.700.800.800.900.80

兩組數據的平均值都是 0.80、NRC 是相同的,但它們在不同頻率下的吸音表現並不一樣。這就是單一指標必然存在的限制:當很多數據被濃縮成一個數字,一部分細節也會跟著消失。

如果只看到 NRC 0.80,這些差異就不容易被看見,必須要回到吸音曲線,我們才能進一步觀察產品在哪些頻率表現較高、哪些較低,以及整體隨頻率變化的趨勢。

比較好的理解方式是:NRC 把幾個特定頻率的吸音表現濃縮成一個方便比較的指標,但它不能取代完整的吸音曲線。因此,當兩個產品的 NRC 很接近,甚至完全相同時,不代表它們的吸音性能就完全一樣。

還有一個重要提醒:NRC 不是隔音指標,並不能告訴我們一面牆、一扇門或某個構造能阻擋多少聲音傳到另一側,這邊要再一次畫重點強調:NRC 描述的是吸音性能,不是隔音指標。

結語,數字是理解吸音表現的開始

吸音係數、吸音曲線與 NRC,並不是三套不同的資訊,是用不同方式呈現產品在不同頻率下的吸音表現。

NRC 適合快速建立概念、吸音曲線則保留了更多頻率上的細節。真正看懂吸音性能,不是只找最大的數字,而是知道這些數字分別代表什麼。

不過,當我們真的開始比較不同測試報告,又會發現另一個問題:看起來相同的吸音產品,為什麼厚度不同、背後有沒有空氣層,甚至安裝方式不同,測出來的吸音係數與 NRC 都可能改變?

這就是下一篇聲學入門要繼續回答的問題。

常見問題 FAQ

吸音係數通常以 0 到 1 來理解,但在混響室測試中受到試體尺寸、邊緣效應以及量測與計算方式等因素影響,測得的吸音係數有時可能出現大於 1 的結果。

這不代表物體吸收了超過 100% 的聲音能量,而是測試方法下可能出現的量測結果。因此,看到 α > 1 時,不需要把它理解成「吸音率超過 100%」。

即使使用相同的吸音產品,厚度、安裝方式、背後的空氣層以及測試條件不同,都可能使測得的吸音係數與 NRC 發生變化。

因此,比較不同產品的 NRC 時,除了看最終數值,也要留意測試報告中的試體規格與安裝條件。

詳情可以參考: 同一種吸音材料,為什麼吸音數據會不一樣?

不一定。

NRC 可以幫助我們快速了解產品在幾個特定頻率下的整體吸音表現,但它沒有呈現完整的頻率變化,也無法單獨告訴我們一項產品是否適合所有空間。

NRC 適合用來建立初步概念,實際判斷時仍需要搭配吸音曲線、產品規格與空間需求一起理解。

不能只看數字高低。

例如兩項產品都標示 NRC 0.80,它們在不同頻率下的吸音表現仍可能不同;即使 NRC 不同,如果兩份數據的試體厚度、安裝方式、背後空氣層或測試條件不同,也不適合只用最終數字直接判斷哪一個「比較好」。

比較吸音性能時,可以先確認測試條件是否具有可比性,再進一步查看完整的吸音曲線。